CHAPITRE PREMIER

Idée fj^éDcrale. — La terre, prise dans le sens le plus étendu que Ton attribue à cette planète, peut être considérée comme un globe composé de trois enveloppes et d'un noyau central,

La première enveloppe extérieure est connue sous le nom d ai- ■MMiphére; elle est à Tétat gazeux, et, d'après ce que nous en connaissons, elle presque entièrement composée d'ffzr, substance dont nous avons fait connaître les caractères (page 135). Nous nous bornerons, en conséquence, à ajouter que l'atmosphère forme, avec les parties liquides et solides de la terre, un sphéroïde concentrique où la différence proportionnelle de l'axe avec le diamètre qui passe par l'équateur est plus grande que dans le sphéroïde intérieur. La densité de l'air étant 10440 fois moindre que celle du ^u mercure, et, dans nos latitudes moyennes, l'atmosphère, prise au niveau de la mer, faisant équilibre à une colonne de mercure de 762 millimètres, on pourrait en conclure que la hauteur de Yaimosphère serait de 7955 mètres, si sa densité était toujours la même ; mais, l'air étant un corps soumis aux lois de la pesanteur, sa densité va toujours en diminuant à mesure que l'on s'éloigne de la surface de la terre, de sorte que l'atmosphère s'étend à une bien plus grande hauteur. On n'a pas de moyens pour calculer d'une manière très exacte l'étendue de l'atmosphère; cependant la manière dont la lumière du soleil se manifeste encore par l'efiFet de la réfraction lorsque cet astre est au dessous de l'horizon, fournit quelques moyens d'observations, et MM. Bravais et Martins ont conclut de vingt et une observations crépusculaires faites au

sommet du Faulhorn, à Taltitude de 2 688 mètres, que la limite su-*^ périenre de Tatmosphère pouvait s'élever à 115 000 mètres au dessus du niveau de la mer.

La seconde enveloppe de la terre, qui est interrompue sur plusieurs portions du globe, se compose des eanx, corps dont nous avons également indiqué les caractères (page 136), et dont la distribution à la surface de la terre est exposée dans la Géographie.

Quant au noyav central, il nous est tout à fait inconnu; mais on verra dans la Géogénie qu'il y a lieu de supposer qu'il est à Tétat liquide.

U ne nous reste donc à étudier ici que la troisième enveloppe qui est une écoree solide. Cette écorce par^t entourer tout le globe terrestre, mais sa vue nous est souvent cachée par les eaux. Elle est traversée par une multitude de joints qui la divisent en maesee plus ou moins séparées, lesquelles varient par leurs /orme* et par leur allure.

Les Joints qui se trouvent dans récoreo terrestre peuvent être rangés dans cinq modifications que nous Kççelon^ joints de texture y joints de stratification^ joints i' injection ^fissures et failles.

Les Joints de texture diffèrent des autres parce qu'ils ne donnent pas naissance à des masses, mais qu'ils déterminent seulement les textures cristalline, feuilletée et conglomérée qu'affectent certaines substances minérales, et que, au lieu d'établir de véritables solutions de continuité entre les parties qu'ils séparent, il y a conmiunément plus ou moins d'adhérence entre ces parties.

Les Joints de stratifleatlon ont pour caractère principal de ne jamais se couper, ni de couper d'autres joints ; ils ont aussi de la tendance à être parallèles et à se prolonger sur une étendue considérable, surtout lorsque leur position est à peu près horizontale.

Les Joints d^njeetlon ont pour caractère principal de couper les joints de stratification ; comme il arrive quelquefois qu'ils se propagent sur une certaine étendue parallèlement à ces derniers, sans que l'on aperçoive le point d'intersection, on ne peut alors les distinguer que par la circonstance que la masse qu'ils limitent est de la nature de celles qui sont ordinairement limitées par des joints d'injection et non par des joints de stratification.

Les issnres ont pour caractère principal d'établir de nouvelles divisions dans les masses limitées par les joints de stratification et d'injection; mais il est très difficile d'exprimer d'une manière générale les moyens de les distinguer de ces joints, et souvent cette distinction ne peut se faire que par un ensemble de circonstances que l'usage seul apprend à apprécier. Un caractère cepen-

nàcit OB eftoLOflii. 13

1SI GCOGNOSie.

dant qui 8*observe dans les fissures, et qui n'a pas lieu dans k> joints de stratification et d'injection, c'est qu'elles se perdent' aa milieu d'une même masse. On peut dire aussi que les fissures sont plu> irrégulières, qu'eUes sont plus rarement parallèles que les autrejoints, et que les solides qu'elles limitent ont plus souvent la fom • de prismes irréguliers, dont les dimensions sont ordinairement moins étendues que celles des masses limitées par les joints df stratification ou d'injection, et qui surtout présentent rarement le> formes aplaties qui caractérisent les masses séparées par les jointe de stratification.

Les fissures sont parfois restreintes dans une même masse, maid^autres fois la même fissure se propage dans un grand nombre d» masses distinctes en croisant les autres joints sous des angles plus ou moins ouverts. Du reste, quoiqu*il n'y ait en général aucun ni;>port entre les fissures et les joints de stratification, on remarqu»que celles-là sont souvent perpendiculaires à ceux-ci; et, quoique la combinaison de ces deux espèces de joints tende à diYi^^r l'écorce du globe en prismes irréguliers, il arrive quelquefois, tiotamment dans les basaltes, que ces prismes présentent une certaine irrégularité.

Les failles ne sont à la rigueur que de grandes fissures qui m propagent sur une longueur considérable et qui concordent avec un dérangement dan» le niveau des parties correspcmdantes ; de manière que la même assise se retrouve à un niveau plus Imut ou plus bas d'un côté de la fissure que de l'autre, comme si l'un (;les deux massifs s'était élevé, tandis que l'autre serait demeuré eu place ou aurait fait un mouvement en sens contraire.

Les n«Me« dans lesquelles l'écorce de la terre se trouve divisée présentent un grand nombre de /ormes que l'on distingue en orv/^nelles et accidentelles : ces dernières sont déterminées par les tissures et les failles et ne donnent pas lieu à une étude spéciale. mais il n'en est pas de même des formes originelles dans lesqueUes on peut distinguer cinq catégories principales, que Ton désigne par les noms de couches^ de typhons^ àejllons^ de coulées et à^amd^-

Les eonehes ou strates sont des masses beaucoup plus étendues dans le sens de leur longueur et de leur largeur que dans celui de leur épaisseur, et qui sont posées les unes sur les avtres, sans croiser ni couper d'autres masses. Les deux faces d'une couche sont souvent parallèles, mais il arrive parfois que la couche éprouve des renflements et des rétrécissements plus ou moins considérables.

Les mots bancs et lits sont quelquefois considérés coBOBe spo-

STBlCrURE DE LA TERRE. 195

nymes de couches; mais ordinairement on les applique plus spécialement aux couches d^une nature particulière qui se trouvent intercalées dans un système de couches d'une autre espèce, avec oètte distinction que le nom de banc se donne de préférence à des couches cohérentes, tandis que celui de lit est plus ordinairement employé pour désigner des couches meubles; ainsi on dira qu'une montagne est «omposée de couches de calcaire, renfermaAt des bancs de silex et des lits d'argile.

Par le nom de nappes on désigne aussi des couches particulières qui diffèrent des masses avoisinantes,mais qui, au lieu d'être intercalées dans celles-ci, coxnme les bancs, forment l'assise superficielle du massif.

Les typh^BSy plus communément appelés massùg non stratiféeSj sont des parties de Fécorce du globe qui présentent une épaisseur considérable sans être divisées en couches, mais deux circonstances sont cause qu'il est souvent très difiicile de distinguer ces masses des roches stratifiées : la première, c'est que des touches d'une épaisseur considérable pourraient être prises pour des typhons, la seconde c'est que ces masses étant ordinairement trarversées par une grande quantité de fissures, il est très difficile do savoir si, panni les joints que l'on aperçoit^ il n'y en a pas qui soient le résultat de la stratification. Du reste, il est probable que les typhons que nous voyons à la surface de la terre ne sont que des protubérances d'immenses masses qui composeraient de grandes portions de Técorce terrestre.

Les Moflui sont des masses nûnérales qui ont, comme les couches, une longueur plus considérable que leur épaisseur; mais ils diffèrent des couches en ce qu'ils coupent dans diverses directions les masses minérales dans lesquelles ils sont intercalés, et se coupent aussi les uns les autres lorsqu'ils se rencontrent avec des directions différentes.

Les filons se divisent en plusieurs branches, se développent en certains endroits, se resserrent dans d'autres, s'interrompent même tout à fait pour reparaître un peu plus loin. Les matières qui les composent sont ordinairement différentes de celles des masses qu'elles traversent, ou tout au moins elles présentent des caractères particuliers.

On peut distinguer dans les filons quatre modifications princi- IMiles que nous désignons par les noms Aq filons coniques ou cuUds^ défilons murif ormes ou dykes^ àb filons proprement dits ou cristaU Uns et àe filons fragmentaires.

Les cttlots ont une forme plus ou moins conique ; ils sont quel-

196 GEOGNOSIE.

quefois entièrement cachés dans les matières qu'ils traversent, mais d'autres fois ils forment au dessus de celles-ci des élévations plus ou moins considérables. H est probable que ces masses se prolongent jusqu'à des typhons inférieurs dont on peut les considérer comme des appendices.

Les d>kes diffèrent des culots en ce que, au lieu d'avoir la forme de cône, ils donnent le plus souvent l'idée de murs plus ou moins épais qui se prolongent au milieu de roches de nature différente. Il est probable que, de même que les culots, ils se rattachent intérieurement à des typhons de même nature.

Les liions erlsialllns ovl filons proprement dits renferment ordinairement une grande variété de substances à l'état cristallin et forment les gîtes les plus abondants des minéraux, surtout Jes substances métalliques. On peut toujours y distinguer des matièn^s principales et des matières accessoires ; celles-ci sont disséminées dans les premières en cristaux, en grains et en veines, ou elles alternent avec elles par bandes minces, ou enfin elles se trouvent dans des cavités dont elles tapissent les parois. Dans les filons métallifères, les parties non métalliques qui forment communément la partie principale sont désignées par le nom de gangue. Lors«iue plusieurs branches de ces filons ou lorsque plusieurs filons dilit"rents sont rapprochés les uns des autres, la masse qui se trouve. pour ainsi dire, pénétrée par un réseau de filons est appelée ^/o^^werk par les mineurs allemands.

Nous entendons par liions fragmentaires des dépôts composés de fragments plus ou moins gros et de matières à l'état meuble de diverse nature qui sont ordinairement enchevêtrés les uns dan> les autres, qui prennent quelquefois une structure stratifiée dans leur partie supérieure et se répandent même à la surface sous la forme des nappes.

Ces matières se lient souvent aux filons cristallins et alors elles en forment la partie supérieure, d'autres fois elles constituent des espèces de poches et ne se prolongent pas à de grandes profondeui*s. Lorsqu'elles sont douées d'une forme cylindrique, on leur donne le nom de marquois ou puits naturels (1).

Les eonlées sont ordinairement des masses superficielles qui ont pour caractère principal de présenter la forme d'un torrent qui se serait subitement solidifié.

On appelle amas des masses qui ne sont pas assez étendues pour

(1) L« nom de marquoiê employé par les cAiriers de rArlois me paraît préférable aaxdeaoœinaliODs de put« natureU et ^'orgue» géalogiquaa introduites dans la science, car le moi puii> indique one ca? itè tandis qa*il s*agit de désigner la matière gai a rempli cette caTité.

être rangées dans les typhons, dont les formes s'éloignent trop de celles d'une nappe, d'un mur, d'un cône, d'une poche, d'un puits on d'un torrent, pour qu'on les appelle couches, filons, marquois on coulées, et qui sont trop volumineuses pour être réputées fragments. Mais, comme il n'y a aucune limite tracée à ce sujet, et, en supposant qu'il y en eût, comme il arrive souvent que l'on ne peut apprécier les dimensions des masses minérales, on sent que l'application du nom d'amas est fort arbitraire ; du reste, on laisse ce nom à des masses qui composent des collines entières, et à d^autrès qui n'ont que quelques mètres cubes.

Les amas sont ordinairement intercalés dans des masses de nature différente, et alors ils ont souvent la forme de boudins, d'œufs, d'amandes ou de lentilles, mais dans des proportions gigantesques; d'autres fois, ils sont déposés à la surface du sol. En général les amas ne sont que des couches ou des filons qui n'ont pas les dimensions en longueur et en largeur qui caractérisent ces masses; dans le premier cas on leur donne ordinairement le nom Marnas couchés.

On entend par alinre des masses minérales l'ensemble des circonstances relatives à la position et à la puissance de ces masses. On dit (\{i^V allure estréçuliêre quand ces diverses circonstances demeurent à peu près les mêmes sur une grande étendue, et qu'elle est irrégulière lorsqu'elles éprouvent des variations considérables.

Comme les masses minérales sont rarement parfaitement horizontales, on distingue ordinairement dans leur position une direction et une inclinaison. Cette dernière est l'angle que forme le plan de la masse avec l'horizon, auquel on ajoute la désignation du point vers lequel il plonge; ainsi l'on dit que telle masse est inclinée de tant de degrés, plonge à l'est, à l'ouest, etc., ou simplement qu'elle plonge vers tel point', sous tel angle. La direction d'une masse est celle d'une ligne horizontale menée sur son plan ; indiquer la direction, c'est assigner les points de l'horizon vers lesquels cette ligne se dirige. On doit remarquer que la direction et l'inclinaison étant à angle droit, on peut conclure la première de la seconde : ainsi, dire qu'une masse plonge à l'est ou à l'ouest, c'est indiquer tacitement qu'elle se dirige du nord au sud. En pre^ nant Tinclinaison et la direction d'une masse, on fait abstraction des sinuosités ; de même qu'en indiquant la direction d'une rivière on fait abstraction de tous ses détours.

Quoiqu'il soit très rare que des masses minérales aient une position parfaitement horizontale , on est dans l'habitude d'appeler stratifcaiion horizontale celles des couches qui ne penchent que

198 CiÉOGNOSIE.

d'un petit nombre de degrés , et stratification inclinée ou relfré«i celle des couches qui sont fortement inclinf'ies ou mêmes vertioak^. Il y a quelquefois des m^sifs où les couches, qui sont rerticales au milieu, tendent successivement à s'incliner de plus en plus, à mesure qu'elles s'éloignent du milieu, mais en sens contraire de chaque côté, on dit alors que la stratification est en éventnïl. Lorsque deux systèmes de couches en contact conservent leur parallélisme, on dit que ces systèmes sont en stratification concordante; lorsque, au contraire, l'inclinaison est diflférente, on (iit qu'ils sont en stratification discordante. Lorsqu'un système siipelieur s'étend sur plus d'un système inférieur, on dit que la strafifcation est transgressite. Enfin lorsqu'un système inférieur présente des cavités en forme de ravins et des poches qui sont remplies par le système supérieur, on dit qu'il y a une stratification rafinre.

Lorsqu'un système de couches est disposé (fe manière que celles-ci remplissent une dépression du sol inférieur, et sont par conséquent plus relevé.es sur les bords que vers le milieu, on dit que ces couches forment un bassin; si, au contraire, c'est le milieu qui est le plus élevé, on dit que ces couches forment une voûte ou une selle. La ligne qui passe par la partie la plus basse d'un bas'^in ne nomme ligne synclinale^ tandis que celle qui passe par le sommet d'une voûte est appelée ligne anticlinale. Ces dénominations s\)ppliquent également, selon le cas, à toute ligne qui est censée repn'ftonter TinterBection de deux inclinaisons en sens opposés, loi* même que les deux systèmes de couches sont séjiarés par «ne dépression du sol ou par une masse différente.

Le plissement des couches est quelquefois tellement fort que, au lieu de formej- un véritable bassin, l'un des côtés du bassin est rentersé sur l'autre de manière que les couches se trouvent dans un ordre inverse darts les deux parties du système, c'est k dire que ia même couche qui est la plus supérieure dans le haut est la plus inférieure dans le bas.

Lorsque l'on voit au jour les épaisseurs des couches, on dit qu'elles présentent leurs têtes ou leurs tranches^ selon que lapai-tie que l'on veut désigner forme le sommet ou le côté du système de couches.

L'écorce du globe renferme aussi des cavliés «ootcrraiaefi que l'on désigne par diverses dénominations qui tirent leur origine de leur forme, des idiomes locaux ou des événements, souvent fabuleux, que l'on supposa s'y être passés.

En général on donne le nom de cavernes à celles de ces cavités qui présentent une certaine étendue, et qui se composent ordinai-

rement d'une série de renflements et d'étranglements, c'est à dire d'espèces de salles plus ou moins vastes qui communiquent entre elles par deâ couloirs plus ou moins resserrés.

Les cavernes sont en général tortueuses et se ramifient en diverses branches. Elles ont toutes sortes de directions : les unes courent dans un sens parallèle au sol ; d'autres s'enïfoncent, comme des puits, vers l'intérieur de la terre. Tantôt elles ont une ouverture au jour ; d'autres fois elles sont tout à fait masquées, et l'on ne découvre leur existence que par des travaux souterrains. Tantôt elles renferment de vastes réservoirs d'eau ; ailleurs elles servent à récoulement de rivières souterraines, et l'on voit quelquefois des fleuves qui se perdent en tout ou en partie dans une caverne pour reparaître à des distances plus ou moins éloignées.

Les parois des cavernes sont presque toujours très inégales, hérissées d'aspérités et souvent décorées par des concrétions calcar reuses qui prennent diverses formes, telles que celles de mamelons, de stalactites, de colonnes, de draperies, et qui brillent quelquefois de l'éclat le plus vif lorsque la lumière vient frapper leurs parois.

Le nom de grotte est souvent employé comme synonyme de celui de caverne ; cependant on l'applique plus communément aux petites cavernes qui ne se composent que d'une seule salle.

Lorsque des cavités, au lieu de présenter des espèces de salles, traversent entièrement des massifs étroits, on leur donne les noms i\e ponts naturels^ rochers troués^ etc.

On désigne ordinairement par le nom de fours à cristaux des cîivités dont les parois sont tapissées de cristaux, et dont les dimensions ont quelques rapports avec celles des fours à cuire le pain ; lorsque les cavités de ce genre deviennent trop petites pour être rapportées à un four, on leur donne le nom deçéodes.

Au surplus, de même qu'il y a un passage des grandes vallées aux petites crevasses que l'on remarque dans un rocher gercé, la nature présente aussi des passages depuis les immenses cavernes, qui ont plusieurs myriamètres d'étendue, jusqu'aux pores, imperceptibles à l'œil, dont la physique nous apprend l'existence au milieu de corps à texture compacte.